JP2012034757A

JP2012034757A - 電気掃除機

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Publication number: JP2012034757A
Application number: JP2010175962A
Authority: JP
Inventors: Keijiro Kunimoto; 啓次郎國本; Izumi Yamaura; 泉山浦; Katsuyuki Ota; 勝之太田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-08-05
Filing date: 2010-08-05
Publication date: 2012-02-23
Anticipated expiration: 2030-08-05
Also published as: EP2601876A1; CN103068290A; WO2012017606A1; JP5601076B2; EP2601876B1; TW201208634A; EP2601876A4

Abstract

【課題】フィルタに付着した塵埃を低騒音でかつ高効率に除去する電気掃除機を提供すること。
【解決手段】駆動手段５４の往復振動を弾性手段５６を介して除塵子５５に伝達させ、除塵子５５の往復駆動振幅を、弾性手段５６によって生じる共振作用により増大させてフィルタ４０を振動させるようにしたので、フィルタの除塵が低騒音でかつ効果的に行うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、塵埃を濾過するフィルタを備えた電気掃除機に関するものである。

従来、電気掃除機の分野においては、フィルタの目詰まりを防止する手段としてフィルタに振動を与えて除塵する方法が多く提案がされてきた。例えば、断面が波形状に折り曲げられて複数のヒダが形成されたフィルタのそれぞれのヒダに嵌め込まれた複数の爪部を振動させる除塵手段を備えた掃除機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、特許文献１に記載された従来の掃除機本体の模式図を示す。図１３は、同従来の掃除機のフィルタ装置の斜視図を示す。

図１２および図１３に示すように、電動送風機１１０によって吸引された塵埃を補足するフィルタ装置１１１と、このフィルタ装置１１１を振動させるバイブレータ１１２を備え、電動送風機１１０の駆動前または駆動させた後にバイブレータ１１２によってフィルタ装置１１１を振動させて、フィルタ装置１１１に捕捉した塵埃を除去するように構成されている。

フィルタ装置１１１は、矩形の枠フレーム１１３と、この枠フレーム１１３に内設され、波状に折り曲げられて複数の突部１１４および凹部１１５が形成されたシート体１１６と、シート体１１６にバイブレータ１１２の振動を伝達する振動伝達部材１１７とが取り付けられている。

バイブレータ１１２は、内部に振動モータを備え、フィルタ装置に並設されている。
振動伝達部材１１７は、シート体１１６の凹部１１５のそれぞれに嵌め込まれた複数の爪部１１８と、バイブレータ１１２からの振動を直接受ける伝達突部１１９とを備えている。

そして、バイブレータ１１２の振動は伝達突部１１９より振動伝達部材１１７に伝わり、この振動は爪部１１８からシート体１１６に伝わることで、シート体１１６に捕捉された塵埃を除去することができる。

特開２００４−１２１６２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来の電気掃除機であっても、除塵性能の高効率化と低騒音化の観点からは未だ改善の余地があった。

すなわち、先に述べたように、特許文献１に記載の電気掃除機では、バイブレータ１１２はフィルタ装置１１１と並設支持されているため、バイブレータ１１２の振動は、伝達突部１１９を振動させると同時に、支持部であるフィルタ装置１１１全体を振動させてしまう。したがって、バイブレータ１１２の振動エネルギーは、フィルタ装置１１１だけでなく、フィルタ装置１１１を支える電気掃除機全体に拡散してしまう。

また、バイブレータ１１２からの振動を、振動伝達部材１１７の伝達突部１１９で受け、爪部１１８を振動させて、シート体１１６に伝えるため、バイブレータ１１２の振動がシート体１１６に伝わるまでの振動の伝達ロスが大きく、振動が減衰してしまう。

そのため、シート体１１６を振動させて充分な除塵性能を得るためには、振動発生源の出力を上げる必要があり、バイブレータ１１２の大型化が避けられなかった。

さらに、バイブレータ１１２の振動を振動伝達部材１１７の伝達突部１１９により直接受けるため、衝突音が発生して騒音の問題もあった。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、フィルタに付着した塵埃を低騒音でかつ高効率に除去する電気掃除機を提供することを目的とする。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、前記電動送風機によって吸引された塵埃を補足するフィルタと、前記フィルタに付着した塵埃を除去する除塵手段とを有し、前記除塵手段は、直線駆動するための規制部を有し往復駆動する駆動手段と、前記フィルタに近接され前記駆動手段と略同方向に可動する除塵子と、前記駆動手段の往復駆動を弾性体を介して前記除塵子に伝達する弾性手段とを有し、前記除塵子の往復駆動振幅を、前記弾性手段によって生じる共振作用により増大させて前記フィルタを振動させるようにした電気掃除機を提供する（請求項１）。

上述のように、本発明の電気掃除機は、駆動手段の駆動を弾性手段を介して除塵子に伝達する構成とすることによって、主に弾性手段のバネ定数と除塵子の重量とから共振条件が成立ち、この共振周波数に駆動手段の周波数を近づけると除塵子の振幅を増加させることができる。したがって、この除塵子に近接して設けたフィルタが大きく振動し、効率的に塵埃を除去することができる。また、駆動手段の往復駆動を弾性体を介して除塵子に伝達するので、駆動手段と除塵子との間で衝突音が発生することがない。故に、本発明はフィルタに付着した塵埃を低騒音でかつ高効率に除去する電気掃除機を提供することができる。

また、上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、本発明の電気掃除機においては、前記弾性体が、前記駆動手段の略同方向に伸縮するバネにより成り、前記駆動手段と前記除塵子とを前記バネにより接続することが好ましい（請求項２）。

この構成とすることにより、弾性手段のバネ荷重やバネ定数が、任意に設定できる。そのため、共振周波数も任意に設定することができるので、駆動手段や除塵子の設計の自由度が増す。さらに例えばフィルタのヒダ自体の共振周波数と除塵子の共振周波数を近接させて、より効率的な除塵が可能になる。またバネ自体は、バネ定数のバラツキが少なく経年変化もしにくいので信頼性が高く安定性が高まる。このように、除塵子の共振周波数が安定するので、駆動手段の振動周波数に対して除塵子の振幅が安定し、除塵性能を高いレベルで安定に得ることができる。

また、上述の本発明の効果に加えて作りやすさとフィルタの長寿命の観点から、本発明の電気掃除機においては、前記弾性手段を、ゴム、エラストマなどの柔軟材により構成し、前記駆動手段と前記除塵子との隙間に前記柔軟材を配設させることが好ましい（請求項３）。

この構成とすることにより、駆動手段と除塵子との隙間が狭くても配置でき、弾性手段の配置の設計自由度が増す。

また、上述の本発明の効果に加えて低コスト化の観点から、本発明の電気掃除機においては、前記除塵子と前記弾性手段とを同一材料として一体に構成することが好ましい（請求項４）。

この構成とすることにより、部品点数が減らせ製造コスト削減（部品コスト削減、組み立て作業の削減による不良品の発生低減など）もできるようになる。また、部品が一体に構成されているので、部品間の磨耗や騒音がなくなる。

さらに、上述の本発明の効果に加えて低コスト化の観点から、本発明の電気掃除機においては、前記除塵子と前記規制手段とを同一材料として一体に構成することが好ましい（請求項５）。

この構成とすることにより、部品点数が減らせ製造コスト削減（部品コスト削減、組み立て作業の削減による不良品の発生低減など）もできるようになる。また、部品が一体に構成されているので、部品間の磨耗や騒音がなく、位置精度も向上する。

また、上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、本発明の電気掃除機においては、前記除塵子の可動方向に対して略法線方向に前記フィルタを配置し、前記除塵子と前記フィルタとの間に隙間を設け、前記隙間を前記駆動手段の往復駆動振幅の１／２の２０％から１５０％とすることが好ましい（請求項６）。

この構成とすることにより、フィルタは除塵子の共振動作に対して減衰作用をするため、前記隙間を設けることによって除塵子の共振動作への影響を少なくできる。ただし、除塵子のフィルタへの接触がなくなると除塵作用がなくなるため、除塵子とフィルタとの隙間には適正な条件が存在する。すなわち、前記駆動手段の往復駆動振幅の１／２の２０％から１５０％の隙間にすることが必要条件であり、５０％から１２０％が更に好ましい条件となる。これはフィルタにより除塵子の共振が妨げられることなく、また除塵子がフィルタに接触して除塵効果を上げることができる隙間となる。よってこの隙間に設定することにより、除塵子に共振が発生して振幅が増大し、フィルタへのインパクトが増大するので、除塵性能を高めることができる。

さらに、上述の本発明の効果に加えて駆動手段のモータロック防止の観点から、本発明の電気掃除機においては、前記駆動手段が、電動回転するモータと、前記モータの回転を往復直線駆動に変換する規制手段とを備え、前記駆動手段と前記除塵子との駆動偏差によって生じる前記弾性手段の許容変形量を、前記規制手段の往復駆動量より大きくすることが好ましい（請求項７）。

この場合、弾性手段の許容変形量が変換手段の往復駆動量よりも大きいので、例えば除塵子が動かなくなっても、モータはロックすることなく回転でき、モータの過電流による異常発熱が防止できる。

本発明によれば、フィルタに付着した塵埃を低騒音でかつ高効率に除去する電気掃除機を提供することができるようになる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体図同電気掃除機の本体要部の構成を示す断面図同電気掃除機のフィルタおよび除塵手段を示す斜視図（ａ）同電気掃除機のフィルタおよび除塵手段の正面図、（ｂ）同フィルタおよび除塵手段のＡ−Ａ断面図、（ｃ）同フィルタおよび除塵手段のＢ−Ｂ断面図同電気掃除機の駆動手段および除塵子のストロークの時間変化特性図同電気掃除機の除塵子の振動特性図本発明の実施の形態２における電気掃除機のフィルタおよび除塵手段の部分断面図本発明の実施の形態３における電気掃除機の除塵子の斜視図本発明の実施の形態３における電気掃除機のフィルタおよび除塵手段の断面図本発明の実施の形態４における電気掃除機のフィルタおよび除塵手段の斜視図（ａ）本発明の実施の形態３における電気掃除機のフィルタおよび除塵手段の正面図、（ｂ）同フィルタおよび除塵手段のＡ−Ａ断面図、（ｃ）同フィルタおよび除塵手段のＢ−Ｂ断面図従来の電気掃除機の本体要部の構成を閉めす模式図従来の電気掃除機のフィルタ装置の斜視図

以下、図面を参照しながら本発明の電気掃除機の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号付し、重複する説明は省略する。

（実施の形態１）
図１は本発明の電気掃除機の第１実施形態を示す外観斜視図、図２は同電気掃除機の本体要部の構成を示す断面図、図３は同電気掃除機のフィルタおよび除塵手段を示す斜視図、図４（ａ）は同電気掃除機のフィルタおよび除塵手段の正面図、図４（ｂ）は同フィルタおよび除塵手段のＡ−Ａ断面図、図４（ｃ）は同フィルタおよび除塵手段のＢ−Ｂ断面図である。

図１に示すように、掃除機本体１の外部には、車輪３およびキャスター４が取り付けられており、掃除機本体１は床面を自在に移動できる。集塵ケース５設置部の下方に設けられた吸引口６には、吸引ホース７、延長管８が順次接続されており、延長管８の先端に吸込具９を取り付けられている。

図２に示すように、掃除機本体１内には、電動送風機２１が内蔵され、電動送風機２１の上流側には、通気口２２を有する隔壁２６を介して集塵ケース５が掃除機本体１に対して着脱自在に設置されている。そして、電動送風機２１を運転することにより、家屋の床面上の塵埃を吸引することができ、集塵ケース５は吸引した塵埃を含む空気を導入し、塵埃を遠心分離して堆積し、かつ微細な塵埃を濾過する。そして、濾過した空気は電動送風機２１下流の排気出口（図示せず）から排気するようにしている（サイクロン型掃除機）。

また、集塵ケース５は、吸気口３０を有する下部側の中空円筒形状の集塵ボックス３１と、排気口３２を有する上部側の集塵蓋３３とからなり、集塵ケース５を掃除機本体１に装着した状態で、吸気口３０が掃除機本体１側の吸引口６と連通し、排気口３２が掃除機本体１側の通気口２２と連通するよに構成されている。

集塵ボックス３１は、内部に径の異なる中空円筒と中空円錐を多段に重ねた形状の中ケース３４が設けられ、この中ケース３４は、上から順にフィルタ収容ケース３５、傾斜筒Ａ３６、１次フィルタ３７、傾斜筒Ｂ３８、細塵筒３９が連続に接続されて構成されてい
る。

フィルタ収容ケース３５は、内部にフィルタ４０を納め、外周は集塵ボックス３１内面上端部に沿うように収められ、フィルタ収容ケース３５の外面と集塵ボックス３１の内面はシール部材（図示せず）で隙間を塞ぐように配置されている。

傾斜筒Ａ３６は、中空円錐状を成しており、フィルタ４０で捕捉される塵埃を除去する際に、フィルタ４０から落下する塵埃を、１次フィルタ３７、傾斜筒Ｂ３８、細塵筒３９へと導くための斜面を内部に構成している。

１次フィルタ３７は、全面に微小な貫通孔を有する円筒形状であり、円筒外周から円筒内部へ空気を通過させて吸引気流中の塵埃から綿埃、毛髪などの比較的サイズの大きい塵埃（粗塵）を濾し取るものである。

傾斜筒Ｂ３８は、傾斜筒Ａ３６と同様に中空円錐状であり、フィルタ４０から落下する塵埃を、細塵筒３９へと導くための斜面を内部に構成している。そして、細塵筒３９は、円筒形状であり、傾斜筒Ｂ３８から導かれた塵埃を溜め置くものである。集塵ボックス３１の底内面には、細塵筒３９の底面との間をシールするパッキン４１が設けられている。

吸気口３０は、吸引気流が集塵ボックス３１内面の接線方向に流れるように開口している。そして吸引気流は、傾斜筒Ａ３６、１次フィルタ３７、傾斜筒Ｂ３８、細塵筒３９のそれぞれの外面と、集塵ボックス３１内面との隙間で構成される流路を旋廻しながら、最終的には１次フィルタ３７で円筒内部に吸引されフィルタ４０方向へと流れる。

吸気口３０から集塵ボックス３１に流入する吸引気流中の塵埃は、遠心力によって集塵ボックス３１の内面に押付けられるように旋廻しながら、集塵ボックス３１の下部へと移動して、集塵ボックス３１の底部に集積される。１次フィルタ３７の下部には、集積された塵埃が舞い上がらないように庇部４２が設けられている。すなわち、この庇部４２の下部が塵埃の集積部であり、この上部が遠心分離部となる。

また、集塵ボックス３１の底部は、開閉自在の底蓋４３が装着されており、集塵ボックス３１に溜まった塵埃を廃棄する場合に、この底蓋４３を開放して簡単に捨てることができる。また細塵筒３９も底部が開放されるので、この中に溜まった塵埃も同時に廃棄することができる。

一方、遠心分離されにくい粒子径の細かい砂塵、花粉、ダニ糞などの塵埃（細塵）の大半は、気流とともに１次フィルタ３７を通過してフィルタ４０へ流れ、フィルタ４０で濾し取られてフィルタ４０の表面に付着しながら堆積し、一部は集塵ボックス３１底部に堆積された粗塵に絡んで貯留される。

集塵蓋３３は円筒形状であり、集塵ボックス３１上部に気密に装着されている。内部には、振動によりフィルタ４０に付着した塵埃を除去する除塵手段４５を収容しており、電装部品（図示せず）は内蓋４６内に収められている。

図示しない電装部品は、プリント基板、給電端子、充電部品、モータドライバー素子、オンオフスイッチなどがあり、掃除機本体１から給電端子を経て充電部品に電気が蓄えられ、除塵手段４５は、この充電部品からの電力により駆動される。除塵手段４５の駆動制御は、掃除機本体１内のマイコン（図示せず）からの指示と、集塵蓋３３のオンオフスイッチ（図示せず）からの指示の何れか一方の指示により駆動する。

このように除塵手段４５は、充電部品の働きにより、電源コンセント（図示せず）を抜いたり、集塵ケース５を外しても動作するように構成している。

次に、図３、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に基づいて、フィルタ４０と除塵手段４５の詳細について説明する。

図３、図４に示すように、円盤状のフィルタ４０の下流側（上部）に、フィルタ４０と平行に除塵手段４５を配置している。

フィルタ４０は、不織布、パルプ、ガラス繊維、ＨＥＰＡフィルタなどを用いることができるが、この実施の形態１では、塵離れ性に優れたＰＴＦＥ膜を不織布に積層した濾膜を波状にひだ折して形成した膜体５０を、円筒状の枠体５１の内側に樹脂で一体に成形したものである。

除塵手段４５は、電動モータ５２の回転を往復直線駆動に変換する規制部５３を有した駆動手段５４と、フィルタ４０のひだの稜線と直交するように配置した除塵子５５と、駆動手段５４の往復駆動を２本の圧縮バネ５６を介して除塵子５５に伝達する弾性手段（５６）より構成したものである。

除塵子５５は、駆動方向に向けて配置した角棒状の骨部５７の下方に、フィルタ４０の各ひだの谷間に配置する複数の爪部５８を配置し、上部中央の長手方向に構成した溝部５９を備え、骨部５７の前後にガイド羽根部６０設けている。そして、骨部５７の両側に配置したレール６１に、ガイド羽根部６０を摺動自在に嵌め込むことによって、レール６１に沿って除塵子５５が可動自在となっている。

レール６１は、図２に示す中蓋４６に支持され、その両端がフィルタ４０の枠体５１を上から押さえて固定する役目も備えている。また、電動モータ５２の支持部６２もレール６１と一体に構成されており、中蓋４６により支えられている。

規制部５３は、電動モータ５２の軸心に固設した偏芯カム６２と、この偏芯カム６２を内接して回転を往復駆動に変換する可動子６３とを備え、可動子６３は、一端を除塵子５５の溝部５９内に摺動自在に配置して、前後可動方向に配置したガイドピン６４を、除塵子５５の溝部５９両端部に構成したガイド穴６５に摺動自在に嵌め込んだものである。

２本の圧縮バネ５６は、金属製の圧縮コイルバネであり、溝部５９内に可動子６３を挟むように付勢され、可動子６３が溝部５９内で駆動する際に伸縮し、圧縮バネ５６を介して除塵子５５に動きが伝達される。圧縮バネ５６のセット長と圧縮長の差すなわちバネの許容変形量は、可動子６３の往復ストロークよりも大きく設定することが望ましい。これは、除塵子５５が何らかの障害で動かなくなった場合に、電動モータ５２がロックしてモータ巻線を損傷することを防止するためである。

以上の構成において電動モータ５２を運転すると、偏芯カム６２が回転するので、電動モータ５２と偏芯カム６２の偏芯量（例えば１ｍｍ）の倍のストローク（例えば２ｍｍ）で可動子６３が溝部５９に沿って往復駆動する。この可動子６３の動作に伴い圧縮バネ５６が伸縮して、除塵子５５への２本の圧縮バネ５６の付勢力に差が生じ、除塵子５５がレール６１に沿って駆動する。そして除塵子５５の爪部５８がフィルタ４０のひだの側面に接触してひだを振動させる。

この時、除塵子５５と可動子６３とは同一の直線方向に可動し、圧縮バネ５６も同一方向に伸縮するので、駆動のベクトルが合い伝達ロスが少ない。また、爪部５８の駆動方向
は、フィルタ４０のひだに直交して配置されているので、フィルタ４０を効率よく振動させることができる。

上記の除塵子５５の爪部５８とフィルタ４０の膜体５０との間には隙間が形成されている。この隙間は、除塵子５５が自由に可動してフィルタ４０が除塵子５５の共振を妨げないために重要な条件となっている。本実施の形態では、可動子６３の往復ストロークの１／２の約８０％（例えば０．８ｍｍ）を隙間として設定している。この隙間は、可動子６３の往復ストロークの１／２の２０％〜１５０％でも除塵子５５が共振して、フィルタ４０の除塵効果を高めることができるが、より効果上げるには５０％から１２０％が望ましい。

この隙間は、除塵子５５の共振条件を良くするだけでなく、爪部５８が膜体５０に接触する際に、この隙間によって生じる除塵子５５の慣性力が膜体５０に作用し、フィルタ４０に強い振動を発生させ、除塵性能をより高めることができる。

次に、図５および図６を用いて、除塵動作について説明する。図５は同電気掃除機の駆動手段および除塵子のストロークの時間変化特性図、図６は同電気掃除機の除塵子の振動特性図である。

図５に示すように駆動手段の可動子の往復駆動のストローク７０は、電動モータと偏芯カムの偏芯量の倍のストロークで正弦波状に作動する。周期は電動モータの回転周期と一致する。

除塵子の動作７１は、周期は駆動手段と同一であるが、圧縮バネが伸縮して除塵子が駆動するためその分位相がずれる。振幅は、圧縮バネを設けたことにより、共振条件が成り立ち、図６に示すように共振周波数７２に近い周期で駆動させることによって除塵子のストロークが増大する。すなわち、駆動手段の運転周期は、除塵子のストロークが増大する共振周波数領域７３に設定する。

一般に共振周波数は、振動体の質量と、振動体を支えているバネの剛性で決まり、質量が大きくなると共振周波数は低下し、バネの剛性が大きくなると共振周波数は上昇する。したがって除塵子の重量と圧縮バネのバネ定数で共振周波数決まることに成る。ただし、フィルタと除塵子との隙間やフィルタの剛性、除塵子の摺動抵抗など共振への影響因子による変化があり、周波数の設定には実測による調整をするのが望ましい。

以上のように除塵子の往復駆動振幅を、圧縮バネによって生じる共振作用により増大させてフィルタを振動させるようにしたので、除塵子のフィルタへの除塵作用が増大し、効率のよい除塵が可能となる。

以上、本発明の電機掃除機における第１実施形態のフィルタについて説明したが、本発明の電気掃除機は上述した第１実施形態のプリーツフィルタに限定されるものではない。

例えば、平板状のフィルタでもよく、除塵子の振動が伝わりさえすれば同様の効果が得られる。

また、本発明の電機掃除機における第１実施形態の駆動手段に電動モータと偏芯カムを用いたが、リニアモータ等の直線往復駆動手段を用いてもよい。

さらに、本発明の電機掃除機における第１実施形態の弾性手段に金属の圧縮バネを用いたが、樹脂製のバネでもよく、ガスを封入したベローズやピストン・シリンダなどのよう
な空気バネでもよい。

また、本発明の電機掃除機における第１実施形態の規制部は、電動モータの回転を、偏芯カムを内接した可動子により往復駆動に変換するように構成したが、電動モータの回転を、クランクシャフトとコネクティングロッドにより往復運動に変換して可動子を動かすようにしてもよい。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る電気掃除機に用いる除塵子について、図面を用いて詳細に説明する。図７は同電気掃除機のフィルタおよび除塵手段の部分断面図である。なお、上述した実施の形態１と同一部分は同一符号を付与して説明を省略する。

図７に示すように実施の形態１と異なるのは、弾性手段８０を、溝部５９内の隙間に配置したゴム部材（８０）で構成した点にある。弾性手段８０は２個のゴム製直方体で、溝部５９内に可動子６３を挟むように配置されていて、可動子６３が溝部５９内で駆動する際に伸縮し、弾性手段８０を介して除塵子５５に動きが伝達される。

ゴムなどの高分子材料は、バネ性と振動を減衰するダンパ性の両性質を兼ね備えていて、弾性手段８０をゴム製にすることにより、共振周波数における振幅のピークが緩やかになる。したがって、バネに比べ、振幅のピークは減少するが共振周波数領域は拡大するので、周波数設定可能範囲が広がり、設計の自由度が増す。また、ゴムは材料自体が伸縮するので、狭い隙間にも配置でき、配置の自由度が増す。

なお、本実施の形態２では、弾性手段の材質にゴムを用いたが、エラストマや発泡樹脂などの柔軟材でもよい。また、本実施の形態２では二つの弾性手段を用いたが、単一の弾性手段の中央に可動子を配置する構成でもよい。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る電気掃除機に用いる除塵子について、図面を用いて詳細に説明する。図８は同電気掃除機のフィルタおよび除塵手段の断面図、図９は同電気掃除機の除塵子の斜視図である。なお、上述した実施の形態１と同一部分は同一符号を付与して説明を省略する。

図８、図９に示すように実施の形態１と異なるのは、除塵子８５と弾性手段８６と可動子８７と規制手段の一部が同一材料で一体に構成されている点である。

可動子８７は、Ｔ字形に構成し、中心部に偏芯カム６２を内接して、偏芯カム６２の回転を往復駆動に変換させている。Ｔ字の両端を２枚の板バネ部８８により支え、この板バネ８８は、下端を骨部５７に支持され垂直に配置し、上端で可動子８７を支持し、可動子８７が除塵子８５の駆動方向と同方向に可動するように配置している。この板バネ８８も除塵子８５と一体に構成し、肉厚を薄く（例えば肉厚０．３ｍｍ）することによって可動時の板バネへの応力低減させている。

このように偏芯カム６２の回転を往復駆動に変換するための規制手段の機構も、除塵子８５と同一材料で一体に構成されている。

弾性手段８６は、蛇行状に構成して変位させることによってバネ性を生じさせ、可動子８７の可動方向の両側の二箇所に配置させている。この弾性手段８６の一端を可動子８７に位置させ、他端を骨部５７の上部に位置させることによって、可動子８７が往復駆動する際に伸縮し、弾性手段８６を介して骨部５７に動きが伝達される。

以上のように除塵子８５と弾性手段８６と可動子８７を一体に構成することにより、部品点数が減らせ製造コスト削減（部品コスト削減、組み立て作業の削減による不良品の発生低減など）もできるようになる。また、部品が一体に構成されているので、部品間の磨耗や騒音がなく、位置精度も向上する。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る電気掃除機に用いるフィルタおよび除塵手段について、図面を用いて詳細に説明する。図１０は同電気掃除機のフィルタおよび除塵手段を示す斜視図、図１１（ａ）は同電気掃除機のフィルタおよび除塵手段の正面図、図１１（ｂ）は同フィルタおよび除塵手段のＡ−Ａ断面図、図１１（ｃ）は同フィルタおよび除塵手段のＢ−Ｂ断面図である。なお、上述した実施の形態１と同一部分は同一符号を付与して説明を省略する。

図１０、図１１に示すように実施の形態１と異なるのは、フィルタ９０の膜体９１が平行のひだ折ではなく、ひだ折の一端を円盤状に広げて構成し、除塵子９２を、膜体９１のひだの構成に合わせて、円状に構成した点にあり、以下にその詳細を説明する。

フィルタ９０は、ひだ折の一端を円盤状に広げ、ひだの稜線を放射状に構成した膜体９１を、円筒状の外枠体９３と内枠体９４により挟み込むように樹脂で一体に成形したものである。内枠体９４の中心には軸受穴９５を設けている。

除塵子９２は、中心に軸受穴９５に勘合させた軸部９６を配置し、この軸部９６を中心とした円状の骨部９７を構成させ、その下方にフィルタ９０の各ひだの谷間に配置する複数の爪部９８を放射状に配置させている。そして、軸部９６を中心に爪部９８が円弧状に回動自在に構成されている。また、骨部９７上方の一箇所に、骨部９７円状の接線方向に溝部９９を備えている。

規制部１００は、電動モータ５２の軸心に固設した偏芯カム６２と、この偏芯カム６２を内接して回転を往復駆動に変換する可動子１０１とを備え、可動子１０１は、下部の一端を除塵子９２の溝部９９内に配置して、可動子１０１の駆動方向と骨部９７円状の接線方向とが一致するように構成させる。

可動子１０１は、駆動方向をガイド１０２により水平左右方向に摺動支持され、可動子１０１の往復駆動の直線性の規制を受けている。このガイド１０２は、電動モータ５２も支持し、かつ図２に示す中蓋４６に支持されている。

弾性手段１０３は、ゴム製の直方体で溝部９９内に配置し、中央上方に穴を設け、可動子１０１の一端を、この穴に挿入して構成させている。そして、可動子１０１が溝部９９内で駆動する際に弾性手段１０３が伸縮し、除塵子９２に動きが伝達される。

以上のように本実施の形態４において、フィルタ９０のひだの稜線方向が放射状であって、除塵子９２の往復振動方向が円弧状であっても、可動子１０１の往復振動を弾性手段１０３を介して除塵子９２に伝達することに変わりない。したがって、除塵子９２に共振条件が成り立つことになる。したがって、共振作用により除塵子９２の振幅が増大して、フィルタ９０への除塵効果を向上させることができる。

なお、本実施の形態４では、弾性手段の材質にゴムを用いたが、金属のバネやエラストマ・発泡樹脂などの柔軟材でもよい。

本発明の電気掃除機は、濾過フィルタに付着する塵埃を除塵手段により振動させて除去できるので、各種掃除機に使用できる。

１掃除機本体
２１電動送風機
４０、９０フィルタ
４５除塵手段
５３、１００規制部
５４駆動手段
５５、８５、９２除塵子
５６、８０、８６、１０３弾性手段

Claims

電動送風機と、
前記電動送風機によって吸引された塵埃を補足するフィルタと、
前記フィルタに付着した塵埃を除去する除塵手段とを有し、
前記除塵手段は、
直線駆動するための規制部を有し往復駆動する駆動手段と、
前記フィルタに近接され前記駆動手段と略同方向に可動する除塵子と、
前記駆動手段の往復駆動を弾性体を介して前記除塵子に伝達する弾性手段とを有し、
前記除塵子の往復駆動振幅を、前記弾性手段によって生じる共振作用により増大させて前記フィルタを振動させるようにした電気掃除機。
前記弾性手段は、前記駆動手段の略同方向に伸縮するバネにより成り、前記駆動手段と前記除塵子とを前記バネにより付勢した請求項１に記載の電気掃除機。
前記弾性手段は、ゴム、エラストマなどの柔軟材により成り、前記駆動手段と前記除塵子との隙間に前記柔軟材を配設した請求項１に記載の電気掃除機。
前記除塵子と前記弾性手段とを同一材料として一体に構成した請求項１に記載の電気掃除機。
前記除塵子と前記規制部とを同一材料として一体に構成した請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
前記除塵子の可動方向に対して略法線方向に前記フィルタを配置し、前記除塵子と前記フィルタとの間に隙間を設け、前記隙間を前記駆動手段の往復駆動振幅の１／２の２０％から１５０％とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
前記駆動手段は、電動回転するモータと、
前記モータの回転を往復直線駆動に変換する規制部とを備え、
前記駆動手段と前記除塵子との駆動偏差によって生じる前記弾性手段の許容変形量を、前記規制手段の往復駆動量より大きくした請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気掃除機。